Водата има много полезни и интересни свойства и някои от тях са очевидни с един поглед. Ясно е, че светът се състои от много вода, но почти никаква вода, която някога сте виждали, е "просто" вода. Някои води, като чешмяна вода, изглеждат кристално чисти и съдържат само малко количество, ако са примеси, докато повечето езерца и океанската вода имат видими вещества, разтворени или суспендирани в нея.
Друго интересно свойство на водата е, че по отношение на pH, термин, популярен в рекламите на шампоани, както и на тестове за химия, той се намира точно в средата на скалата: Той не е нито киселина, нито основа и перфектно неутрален. Продължавайте да четете, за да откриете какво означава това по отношение на математиката на формулата на рН и определенията за киселини и основи в химията.
Какво представляват киселините и основите?
Терминът pH е свързан с киселинност. Киселини са съединения, способни да даряват протон или водороден йон (Н +) във воден разтвор, оставяйки след себе си анион (отрицателно зареден йон), наречен конюгирана основа и генериращ хидроний (Н
3O +) йон във вода. Силни киселини като HCl даряват своите протони, дори когато разтворът вече има относително високо съдържание на протони. Слабите киселини даряват своите в разтвори, по-близки до pH неутрални, стойност 7,0.Основи са съединения, които могат да приемат протони или еквивалентно във водни разтвори, да дарят хидроксилна група (–ОН). Силна база като NaOH може да направи това дори в присъствието на висока концентрация на хидроксилни йони (или ниска концентрация на Н + йони). Слабите основи, като слабите киселини, обикновено не се йонизират, докато рН не е близо до неутрално.
Какво е значението на pH?
Докато рН се отнася до мярка за киселинност (или алкалност, наричана още основност), тя всъщност означава pouvoir хидрогенем, или "сила на водорода" на френски. В областите на химията малкият „p“ е оператор, който означава „вземете отрицателния логаритъм на“.
Отделно от математиката, това е скала, която компресира много широкия диапазон от концентрации на хидроний и хидроксид, наблюдавани във вода, в скала, която варира от 0 до 14 за практически цели.
Разтвор с рН 1,0 е силно кисел и има [Н+] концентрация 10 пъти по-висока от разтвор с рН 2,0, 100 пъти по-висока от разтвор с рН 3,0 и 1000 пъти по-висок от разтвор с рН 4,0. Това се дължи на качествата на логаритмите, както ще видите след няколко примери.
Какво е основното уравнение на pH?
Формулата на pH най-често приема формата pH = –log [H+], където [H +] е концентрацията в молове на литър (mol / L или M). Съществува еквивалентна формула за концентрацията на хидроксидни йони:
pOH = - [OH–]
Пример: Какво е рН на разтвор с [H+] от 2,8 × 10–3 М?
pH = –log [2.8 × 10–3] = 2.55
Самата вода ли е киселина или основа?
Водата има рН 7,0; за всеки H + йон, който "се освободи", един OH– йон съществува, за да го балансира. По този начин водата е амфотерни, или способни да действат едновременно като киселина и като основа (като същевременно не са особено „добри“ и в двете).
The самойонизация на водата се представя с израза Кw= [Н3О +] [ОН−] = 1.0 × 10−14, където Кw е константата на водата. Защото pKw= –Log [Kw] и Кw е константата 1,0 × 10−14, pKw = 14, което определя странно номерираната скала на pH.
По-общо Kw представлява дисоциационната константа за киселини Ка, който варира от вид на вид.
Изчислете pH: Калкулатор или онлайн инструмент
Не е нужно да правите проблеми с pH или pKа проблеми, свързани с вода в главата ви; можете да използвате стандартна функция за регистрация на калкулатора или да посетите страница като тази в ресурсите, която позволява да въведете различни стойности на pH за различни киселини в различни концентрации в решение.